Физиологическое обоснование метода повышения работоспособности человека-оператора с использованием биорезонансного воздействия на центральную нервную систему

Размещено на http://www.allbest.ru/

03.00. 13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИОРЕЗОНАНСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ

Кочегура Татьяна Николаевна

Волгоград 2006

Работа выполнена в Волгоградском государственном медицинском университете (Ректор - академик РАМН В.И.Петров)

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор Клаучек Сергей Всеволодович

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор Солопов Игорь Николаевич

доктор медицинских наук, доцент Попов Александр Сергеевич

Ведущая организация Саратовский государственный медицинский университет

Защита состоится на заседании диссертационного совета К 208.008.03 при Волгоградском государственном медицинском университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета (400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1).

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, доктор социологических наук, доцент Ковалева М.Д.

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

операторский эмоциогенный нагрузка ритмический

Выполнение операторской работы в современных условиях сопровождается действием на человека эмоциогенных и физических нагрузок, которые в целом осложняют деятельность оператора (Медведев В.И., 1982; Турзин П.С. с соавт., 1998; Lolas F., 1987). При этом успешность деятельности в значительной степени определяется ''человеческим фактором'', то есть индивидуальными особенностями психической сферы оператора и их физиологического обеспечения (Киров В.Н., 1990; Климова-Черкасова В.И., 1998; Боднар Э.Л. с соавт., 1999; Kalogjera-Sackellares D., Sackellares J-C. et al., 1999). В связи с этим проблема оценки функционального состояния человека - оператора, характеристики которого изменяются на фоне сдвигов уровня активации ЦНС, сопровождающих его деятельность, остается одной из наиболее актуальных проблем физиологии труда (Леонова А.Б., Медведев В.И., 1981; Данилова Н.Н., 1997).

При этом все большее внимание уделяется вопросам диагностики, своевременной коррекции и профилактики стрессиндуцированных функциональных нарушений у операторов. Кроме средств фармакопрофилактики стресса, в настоящее время используются различные немедикаментозные методы, в основном направленные на снижение нервно-психического напряжения и достижение психофизиологической релаксации. Входящие в это перечень коррекционные мероприятия с использованием методов навязывания ритма по биорезонансному принципу способствуют не только повышению эмоциональной устойчивости к стрессу, но и оказывают оптимизирующее влияние на работоспособность человека (Коновалов В.Ф., Сериков И.С., Федотчев А.И., 1987; Hink R. F. et al., 1980). При этом в качестве управляемых параметров функционального состояния человека используются различные физиологические ритмические процессы организма, в частности, ритмы ЭЭГ и ритмы дыхания.

Почти вся картина биоэлектрической активности генерируется тормозными и возбуждающими постсинаптическими потенциалами нейронов коры головного мозга и носит ритмический характер (Гнездицкий В.В., 2004; Spelman R., 1993; Basar E., 1999). Таким образом, ЭЭГ является высокоинформативным, оперативно изменяющимся показателем, опережающим сдвиги других физиологических показателей в микроинтервалах времени (Ловицкий С.В., Василевский Н.Н., 1997; Каплан А.Я., 1998).

Ритмическая фото-фоностимуляция с определенным набором частот может использоваться как для объективного контроля, так и коррекции функционального состояния человека, которые опираются на резонансные явления в ЦНС. Реакция на световые мелькания, в зависимости от состояния таламических структур и мезенцефальной ретикулярной формации ствола, может быть различной: депрессия ритма, кратковременная депрессия фонового альфа-ритма с последующим его восстановлением, реакция навязывания ритма фото-фоностимуляции. Таким образом, при ритмическом воздействии на ЦНС через зрительный и слуховой анализаторы удается целенаправленно изменить фокус доминирующей активности корковых нейронов, формируя так называемые ''артифициальные стабильные функциональные связи'' (Смирнов В.М. с соавт., 1979; Бондарь А.Т., Федотчев А.И., 2000). Значительно возросший интерес к исследованию функций дыхания и изучению механики дыхательного акта как ритмического процесса также обусловлен стремлением исследователей найти новые объективные критерии и методы диагностики и коррекции функционального состояния человека (Малкин В.Б., Гора Е.П., 1996; Бреслав И.С., 2002). Эффективность специальных дыхательных упражнений демонстрирует потенциальные возможности использования направленной регуляции дыхания не только для управления функциональным состоянием организма, но и как лечебного воздействия (Солопов И.Н., 2000; Барулин А.Е., Кружилина М.В., 2002).

Все перечисленные факты свидетельствуют об актуальности исследований, направленных на изучение физиологических эффектов и возможности использования биорезонансных явлений для диагностики и коррекции функционального состояния человека, а также установление зависимости результативности методов навязывания ритма от частоты воздействия.

Цель исследования - физиологическое обоснование режимов высоко- и низко частотных биорезонансных воздействий на центральную нервную систему для коррекции функционального состояния и повышения работоспособности человека-оператора.

Задачи исследования:

1. Установить зависимость результативности операторской деятельности от структуры личности, психофизиологического статуса и характера вегетативного реагирования на эмоциогенную нагрузку.

2. Определить психофизиологические характеристики и особенности ритмических процессов операторов с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу и их взаимосвязь с уровнем работоспособности.

3. Обосновать режимы высоко- и низкочастотных биорезонансных воздействий на центральную нервную систему для коррекции функционального состояния человека.

4. Оценить эффективность курсового использования высокочастотного и низкочастотного биорезонансных воздействий у лиц с различным уровнем устойчивости к эмоциональному стрессу.

5. Дать оценку динамики эффективности оптимизации функционального состояния и повышения работоспособности операторов на фоне и после курсового воздействия биорезонансных методов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Закономерное присутствие перестройки биологических ритмов в виде изменения амплитудно-частотных параметров ритмики головного мозга в комплексе поливалентных физиологических сдвигов при эмоциональном стрессе.

2. Наличие устойчивого комплекса личностных и психофизиологических составляющих реагирования на эмоциогенную нагрузку, характеризующего группы с различным уровнем стрессустойчивости и эффективности деятельности.

3. Возможность устранения стрессорной дизритмии путем внешнего информационного воздействия на ЦНС с синхронизацией ритмов биоэлектрической активности головного мозга и дыхания.

4. Эффективность курсового воздействия методов высоко- и низкочастотной биорезонансной коррекции на центральный и вегетативный уровни обеспечения операторской деятельности.

Научная новизна исследования

Впервые на основе биорезонансного принципа разработаны методы коррекции функционального состояния и повышения работоспособности операторов с низкой устойчивостью к эмоциональному стрессу, с оценкой их эффективности по динамике биоэлектрической активности головного мозга, вегетативной реактивности и результативности деятельности.

Установлено, что позитивное влияние биорезонансных методов на работоспособность человека-оператора является результирующей улучшения функционального состояния ЦНС, с восстановлением гармоничности ритмических взаимоотношений между системами ''кора - подкорковые стволовые структуры'' и ''кора - подкорковые стволовые структуры - вегетативная нервная система'', а также оптимизации вегетативного обеспечения операторской деятельности с восстановлением симпатико-парасимпатического баланса.

Практическая значимость

Установленные различия психофизиологических профилей и особенностей биоэлектрической активности головного мозга стресснеустойчивых операторов, позволяют рекомендовать для диагностики и направленной коррекции функционального состояния физиологически обоснованные режимы высоко- и низкочастотного биорезонансных воздействий на ЦНС.

Разработанные методы биорезонансного курсового воздействия сеансов психокоррекции по параметрам ЭЭГ, вариабельности сердечного ритма и результатив-ности операторской деятельности, рекомендуется использовать в практике работы кабинетов психофизиологической разгрузки лечебно-профилактических учреждений для обеспечения эффективности профессиональной деятельности операторов.

Апробация работы

Результаты исследований, выполненных по теме диссертации, доложены и опубликованы в материалах 62-ой открытой итоговой научной конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ ''Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины'' (Волгоград, 2004); 8-ой Международной пущинской конференции молодых ученых (Пущино, 2004); XIX съезда Физиологического общества им. И.П.Павлова; опубликованы в Российском физиологическом журнале им. И.М. Сеченова (Москва, 2004); ''Вестнике Волгоградского государственного медицинского университета'' (Волгоград, 2004); в Материалах 5-й международной научной конференции студентов и молодых ученых ''Актуальные вопросы спортивной медицины, лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии'' (Москва, 2006).

Апробация диссертации проведена на расширенной межкафедральной конференции с участием сотрудников кафедр нормальной физиологии, патологической физиологии, общей гигиены, физического воспитания и здоровья Волгоградского государственного медицинского университета и кафедры физиологии и химии Волгоградской государственной академии физической культуры в июне 2006 года. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ.

Объем и структура диссертации

Диссертация представлена на 138 страницах и состоит из введения, обзора литературы, главы с изложением методов и организации исследований, четырех глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы (175 отечественных и 70 зарубежных источников).

Материалы и методы исследования

Работа выполнялась на базе кафедры нормальной физиологии Волгоградского Государственного медицинского университета в течение 2003-2006 г.г. Исследования проводились с участием 392 практически здоровых лиц в возрасте 18-23 лет.

В ходе исследований оценивались психофизиологические, личностные показатели обследуемых и изучалась их взаимосвязь с успешностью операторской деятельности. Функциональное состояние ЦНС оценивали по показателям умственной работоспособности (тесты "Расстановка чисел", "Шифровка", "Теппинг-тест", "Динамическая тремометрия", ''тест Крепелина'') и уровню биоэлектрической активности головного мозга с наложением электродов по системе ''10-20'' (данные фоновой ЭЭГ). В процессе курсового использования высоко- и низкочастотных биорезонансных воздействий регистрация параметров ЭЭГ проводилась в режиме реального времени. Латеральная организация оценивалась по доминированию руки в моторной и глаза в сенсорной сферах с помощью комплекса проб.

Особенности вегетативного реагирования обследуемых на эмоциогенную нагрузку оценивались с использованием пробы ''падение с колен'' по методу кардиоинтервалографии и спектрального анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) (Баевский Р.М., 2002; Maliani A., 1998)

Исследование операций сенсомоторного слежения проводилось с помощью компьютерной программы ''Smile'' (Кудрин Р.А., 2001), которая позволяла оценить эффективность трёх режимов сенсомоторного слежения, отличающихся по сложности.

Метод высокочастотного биорезонансного воздействия на ЦНС реализован в виде компьютерной программы, генерирующей световые мелькания чередующихся цветов с нарастанием частоты в последовательности: синий - 4 Гц (3 минуты), зеленый - 7Гц (4 минуты), красный - 12Гц (8 минут). Мелькания сопровождались звуковыми щелчками аналогичной частоты. Курс был рассчитан на 10 ежедневных сеансов.

При моделировании низкочастотного биорезонансного воздействия в ритме дыхания использовалась компьютерная программа «EZ-AIR». Рабочая частота дыхания подбиралась произвольно, ориентируясь на субъективные ощущения; в среднем она составляла 12 - 14 в 1 минуту. Продолжительность вдоха, выдоха, пауза и их соотношение подбирались программой автоматически. Занятия проводились ежедневно в течение 10 сеансов.

В заключительной части нашей работы проводился анализ физиологических эффектов и оценка оптимизирующего влияния биорезонансных методов на функциональное состояние операторов с различной устойчивостью к эмоциональному стрессу.

В связи с тем, что объем рассматриваемых выборок был достаточным и распределение полученных показателей носило характер нормального, использовались методы вариационной статистики с оценкой средних величин, стандартных ошибок и достоверности различий по критерию Фишера - Стъюдента (программный пакет ''Statistica 6.0'')

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Психофизиологические составляющие успешности операторской деятельности

На первом этапе при анализе исходной успешности моделируемой операторской деятельности, используя правило сигмальных отклонений, были определены значения оценок операторской деятельности, характерные для двух третей всех обследованных, которые могут быть оценены как средние показатели успешности. Соответственно, все обследуемые, имеющие меньшую величину ошибки могут быть обозначены как группа высокого качества операторской работы и, как группа низкого уровня - лица со значениями ошибки выше верхней границы средней ошибки по группе.

В дальнейшем была дана комплексная характеристика латеральной организации, умственной работоспособности, вегетативного статуса и функционального состояния центральной нервной системы обследуемых.

При изучении межполушарной ассиметрии операторов было установлено, что в целом по группе праворукими оказались 87,2%, леворукими- 5,1% и амбидекстрами- 7,7% обследуемых, причем, как среди мужчин, так и среди женщин показано сходное преобладание праворуких. По результатам тестирования мануальной и зрительной асимметрии, с учетом большей физиологической значимости мануальной, преобладание правых функций над левыми наиболее предпочтительно в работе человека-оператора, что частично согласуется с литературными данными (Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А., 1988; Черниговская Т.В., 2005) и подтверждается результатами корреляционного анализа (r=-0,373), свидетельствующими о позитивном вкладе правосторонней латеральной организации в эффективность сенсомоторного слежения.

При сопоставлении показателей умственной работоспособности в группах мужчин и женщин и по группе в целом, достоверных различий не установлено. Однако, анализ корреляций этих показателей с успешностью операторской деятельности выявил наличие прямой связи средней силы между ошибками в тесте ''Расстановка чисел'' и первым режимом слежения (r=0,452); ошибками в ''тесте Крепелина'' и вторым режимом (r=0,487), а также обратной связи слабой силы между ошибкой в тесте'' Динамическая тремометрия'' и третьим режимом слежения (r=-0,249). Как показал анализ, уровень личностной тревожности в целом по группе превосходил ситуативную в 2 раза. При этом второй и третий режимы слежения характеризовались обратными связями средней и слабой силы с уровнем личностной тревоги (r=-0,418) и (r=-0,286) соответственно.

При оценке фонового состояния вегетативной нервной системы обследуемых без учета пола, по параметрам кардиоинтервалографии в покое, было показано соответствие подавляющего большинства операторов нормотоническому типу регуляции сердечной деятельности. При корреляционном анализе указанных параметров с качеством операторской деятельности выявлено, что третий режим слежения характеризовался наличием прямой средней связи с индексом напряжения (r=0,448).

При анализе фоновой ЭЭГ в целом по группе было отмечено наличие доминирующего регулярного по частоте альфа-ритма (9,5 Гц), со средней амплитудой 87 мкВ, с зональными различиями ЭЭГ в виде сохранения градиента альфа-активности по индексу и амплитуде в передне-заднем направлении. Бета-активность характеризовалась амплитудой до 36 мкВ и индексом до 14,2%. Медленно-волновая активность дельта- и тета- диапазона частот, представлена преимущественно в передних отделах мозга и с амплитудой до 47 и 55 мкВ соответственно. Анализ корреляционных взаимосвязей качества операторской деятельности с параметрами фоновой ЭЭГ показал, что при невысокой сложности выполняемой задачи работоспособность коррелирует с выраженностью амплитуды альфа-ритма и медленно-волновой активности. На более сложных режимах деятельность оказывается эффективнее при повышенной амплитуде бета-ритма.

Поскольку параметры фоновой кардиоинтервалографии оказались малоинформативными в отношении вегетативного обеспечения операторской деятельности, была проведена эмоциогенная проба ''падение с колен'' (табл. 1).

Как следует из полученных данных, реакция вегетативной нервной системы в группе стресснеустойчивых операторов оказалась существенно повышенной по сравнению с группой стрессустойчивых: по показателю низкочастотного компонента спектра сердечного ритма, выраженного в нормализованных единицах (LF н.е.), в исходном состоянии - в 2 раза, по показателю симпато-вагусного соотношения - на 87,5%, по величине индекса напряжения - на 34,1%. В предстартовом состоянии показатель LFн.е. в группе стресснеустойчивых операторов на 40,7% превышал данный параметр у стрессустойчивых лиц. Показатель симпато-вагусного соотношения и индекс напряжения также оказались достоверно большими, чем у стрессустойчивых операторов и составили 38,5% и 21,7% соответственно; непосредственно после падения изучаемые параметры также оставались повышенными.

Были проведены сравнительный анализ психофизиологических, вегетативных характеристик и оценка эффективности деятельности в группах стрессустойчивых и стресснеустойчивых операторов. Так, в группе стресснеустойчивых по сравнению со стрессустойчивыми, эффективность первого режима слежения была достоверно ниже - в 2,3 раза, второго - в 2,1 раза и третьего - в 1,2 раза (табл.2). Установлено, что показатели умственной работоспособности в сравниваемых группах также имели достоверные различия. Так, при выполнении теста ''Расстановка чисел в порядке возрастания'' время реакции у стресснеустойчивых операторов оказалось на 59,8% больше, а количество ошибок больше в 4,9 раза. В тесте "Динамическая тремометрия'' время реакции у стресснеустойчивых операторов оказалось на 70% больше, при этом и количество ошибок в 3,9 раза было больше, чем у стрессустойчивых. При выполнении теста ''Шифровка'' у стресснеустойчивых операторов время реакции на 25,8% оказалось меньше, а количество ошибок на 32,4% больше, чем у стрессустойчивых. Показатели личностной и ситуативной тревожности также были повышенными (на 43,5% и на 19,7% соответственно), по сравнению с аналогичными показателя у стрессустойчивых операторов. При этом обе категории тревоги коррелируют с эффективностью операторской работы. Было показано, что у стресснеустойчивых операторов с усложнением выполняемой задачи личностный компонент преобладает над ситуативным, что влекло за собой снижение работоспособности. Установлена прямая средняя корреляционная взаимосвязь между личностной тревожностью и третьим режимом слежения (r=0,419). У стрессустойчивых операторов значимых взаимосвязей выявлено не было.

Таблица 1. Показатели вариабельности сердечного ритма при проведении пробы ''падение с колен'' в группах стрессустойчивых и стресснеустойчивых операторов

Примечание: * - различия в исходном состоянии статистически достоверны (p<0,05).

** - различия в предстартовом состоянии статистически достоверны (p<0,05).

*** - различия в состоянии после падения статистически достоверны (p<0,05).

Таблица. 2. Эффективность деятельности в группах стрессустойчивых и стресснеустойчивых операторов

Примечание: * - различия в пределах одного режима статистически достоверны (p<0,05).

Корреляционный анализ по Спирмену позволил выявить у стресснеустойчивых операторов наличие прямой связи средней силы между низкочастотной составляющей спектра (LFн.е. - предстарт) и вторым режимом слежения (задержка в движении курсора -100 мс, степень случайности в движении -1000 у.е.), (r=0,481);. установлена прямая средняя связь показателя симпато - вагусного соотношения и индекса напряжения (предстарт) с третьим режимом слежения (задержка в движении курсора -50 мс, степень случайности в движении -10000 у.е.), (r=0, 567) и (r=0,423) соответственно. В группе стрессустойчивых операторов отмечалась лишь прямая слабая связь между низкочастотным компонентом спектра (LFн.е.) и третьим режимом сенсомоторного слежения (r=0,373).

Результаты оценки уровня фоновой биоэлектрической активности головного мозга у стресснеустойчивых и стрессустойчивых операторов представлены в табл. 3.

Таблица 3. Особенности биоэлектрической активности головного мозга в группах стрессустойчивых и стресснеустойчивых операторов по данным фоновой ЭЭГ

Примечание: * - различия статистически достоверны (p<0,05).

Они свидетельствуют о том, что частота альфа-ритма в исследуемых группах достоверных различий не имела; амплитуда альфа-ритма в группе стресснеустойчивых в 1,4 раза превышала тот же показатель по сравнению с группой стрессустойчивых операторов, что составляло 42%. Разница по индексу альфа-ритма в сравниваемых группах составляла 44% с более высокими его значениями у стресснеустойчивых лиц. Показатели бета-ритма отличались лишь по индексу, разница составила 25%, его значение было больше в группе стрессустойчивых операторов.

Медленные формы активности дельта- и тета- диапазона между группами имели количественные и зональные различия. Так, в группе стрессустойчивых дельта-ритм выражен преимущественно в теменно-височных областях (максимум в Т5), в группе стресснеустойчивых - затылочные области (максимум в О2). Разница по амплитуде дельта-ритма между группами составила 75%, по индексу- 59,8% с большими их значениями у стресснеустойчивых операторов. В отношении тета-ритма было показано, что в группе стрессустойчивых преимущественная локализация его наблюдается в затылочных областях, в группе стресснеустойчивых - в теменно-центральной области с левосторонним преобладанием (Р3С3). При этом амплитуда тета-ритма на 25,8% оказалась больше, а индекс тета-волны в 2 раза превышал данный параметр у стрессустойчивых операторов. Таким образом, было установлено, что ЭЭГ cтресснеустойчивых лиц может быть отнесена к гиперсинхронному типу, с увеличением параметров не только быстрых ритмов, но и медленно-волновой активности.

Анализ взаимосвязи показателей фоновой ЭЭГ с эффективностью операторской деятельности, свидетельствует о том, что стресснеустойчивые операторы могут качественно выполнять работу главным образом, меньшей степени сложности при выраженной активности медленных ритмов и достаточной активности альфа- ритма. Достоверные прямые средние корреляционные связи выявлены между первым режимом слежения и амплитудой дельта-ритма (r=0,403) и индексом тета-ритма (r=0,476). У стрессустойчивых подобной взаимосвязи выявлено не было.

Стресснеустойчивые операторы отличаются от стрессустойчивых наличием признаков дизритмии. В частности, для них характерны гиперсинхронный тип ЭЭГ, характеризующий снижение уровня активации коры и повышенную активность подкорковых стволовых структур головного мозга, повышенный тонус симпатического отдела вегетативной нервной системы на моделируемый стресс. Таким образом, при психо-эмоциональном напряжении, перестройка биологических ритмов в виде изменения амплитудно-частотных параметров ритмической активности головного мозга, оказывется закономерной. Это в конечном итоге сопровождается низкой работоспособностью и свидетельствует о необходимости проведения психокоррекционных мероприятий с целенаправленным воздействием на ЦНС посредством высокочастотного и низкочастотного биорезонансных воздействий.

Биорезонансное воздействие как способ коррекции функционального состояния ЦНС и повышения работоспособности оператора

Дальнейшие исследования были посвящены возможности использования биорезонансных воздействий на ЦНС для повышения эффективности деятельности и стрессустойчивости.

Согласно данным ЭЭГ, зарегистрированной во время сеанса высокочастотной биорезонансной коррекции, в группе стресснеустойчивых операторов установлена позитивная перестройка биоэлектрической активности головного мозга. В частности, она характеризовалась достоверным снижением дельта-ритма по амплитуде и недостоверным снижением по индексу, в большей степени эти изменения проявлялись при воздействии частотами 4ГЦ и 7Гц и в меньшей - при навязывании частоты 12Гц; снижением индекса альфа-ритма при воздействии 7Гц и 12Гц; достовернымповышением бета-ритма по индексу при навязывании частот 4Гц и 7Гц, по амплитуде - при воздействии частоты 12Гц. В группе cтрессустойчивых операторов наблюдалось недостоверное снижение амплитуды и индекса альфа-ритма при навязывании частот 7Гц и 12 Гц; достоверное повышение амплитуды бета-ритма при воздействии частот 7Гц и 12 Гц; недостоверное снижение медленно-волновой активности при навязывании частот 4Гц и 7Гц. Таким образом, состояние, индуцированное ритмической фото-фоностимуляцией в низкочастотном диапазоне 4 и 7Гц, можно рассматривать как своеобразное ''дежурное'' состояние, обеспечивающее готовность перехода к активности, отвечающей требованиям поставленной задачи.

Электрофизиологический портрет состояния стресснеустойчивых операторов при использовании фото-фоностимуляции в высокочастотном диапазоне (12Гц), характеризовался усилением выраженности высокочастотной активности, в частности, бета-волновой что, согласно литературным данным, коррелирует с уровнем эффективности операторской деятельности (Бодров В.А., 2000). Таким образом, применяемый метод ритмической фото-фоностимуляции на возрастающих частотах обеспечивает достаточно быстрый, но плавный переход от состояния неглубокой релаксации, индуцированным низкочастотными воздействиями (4 и 7 Гц), к состоянию активации (12 Гц), обеспечивающему более высокую работоспособность.

ЭЭГ, зарегистрированная через 10 дней после курса ритмической фото-фоностимуляции на возрастающих частотах при сравнении с записью ЭЭГ во время сеанса высокочастотной биорезонансной коррекции, в обеих группах характеризовалась минимальными изменениями. Это означает (в частности, в группе стресснеустойчивых операторов), что при использовании ритмостимуляции на возрастающих частотах было достигнуто повышение уровня активации коры и относительное снижение активности подкорковых стволовых структур головного мозга.

В отсроченном периоде (через 1 месяц) отмечалось не только закрепление эффекта ''активации'' коры со стойким снижением активности подкорковых структур, повышением бета-активности по индексу и достоверным снижением амплитуды дельта-ритма, но и феномен потенцирования вызванных курсом эффектов (рис. 1).

Рисунок 1. Динамика показателей ЭЭГ до и после курса ритмической фото-фоностимуляции на возрастающих частотах у стресснеустойчивых операторов.

Также, через 1 месяц после курса высокочастотного биорезонансного воздействия, проводили оценку динамики вегетативной реактивности на моделируемую эмоциогенную нагрузку у стресснеустойчивых операторов (рис.2).

При сравнении параметров ВСР при проведении пробы ''падение с колен'' до высокочастотного воздействия и после, выявлены различия. Так, на первом этапе пробы ''падения с колен'' (в исходном состоянии лежа) выраженность низкочастотной составляющей спектра(LFн.е.) уменьшилась в среднем на 9,7%, показатель симпато-вагусного соотношения (LF/HF) и индекс напряжения снижались на 6,7% и 5,7% соответственно. В предстартовом состоянии нормализованное значение спектральной мощности LF-диапазона характеризовалось недостоверным снижением его на 10,9%; отмечено достоверное увеличение высокочастотной составляющей спектра (HFн.е.) на 4,2%; показатель соотношения низкочастотной составляющей спектра к высокочастотной (LF/HF) оказался достоверно меньше на 16,7%; индекс напряжения недостоверно уменьшился на 8,6%. Непосредственно после падения показатель LFн.е. уменьшился на 12,7%; высокочастотная составляющая спектра (HFн.е.) увеличилась на 7,9%; показатель симпато-вагусного соотношения и индекс напряжения регуляторных систем организма оказались недостоверно меньше на 14% и 15% соответственно.

Рисунок 2. Динамика показателей вариабельности сердечного ритма до и после курса высоко- и низкочастотного биорезонансных воздействий у стресснеустойчивых операторов.

Для исключения взаимного влияния исследуемых методов биорезонансного воздействия к реализации низкочастотного переходили через 2 месяца и более у тех же обследуемых лиц.

По результатам ЭЭГ во время сеанса низкочастотного биорезонансного воздействия и через 10 дней после курса, при сравнении с фоновой записью у стресснеустойчивых и стрессустойчивых операторов установлено, что динамика параметров биоэлектрической активности и в том и в другом случае в сравниваемых группах имела сходную тенденцию. Показано достоверное снижение амплитуды и индекса альфа-ритма, достоверное увеличение бета-ритма по индексу, снижение активности дельта и тета - ритмов. Таким образом, низкочастотное биорезонансное воздействие также способствовало повышению уровня активации коры и относительному снижению активности подкорковых стволовых структур; в большей степени такие изменения были характерны для стресснеустойчивых операторов.

Рисунок 3. Динамика показателей ЭЭГ до и после курса управляемого ритма дыхания у стресснеустойчивых операторов

Через 1 месяц после воздействия, при сравнении с результатами фоновой и ЭЭГ, зарегистрированной через 10 дней после курса, отмечали усиление вызванных эффектов, коррелирующих с эффективностью деятельности. Так, у стресснеустойчивых операторов отмечено достоверное увеличение индекса бета-ритма на 58,3%; снижение амплитуды и индекса дельта-ритма на 28,6% и 16% соответственно, снижение амплитуды и индекса тета-ритма в среднем на 12% и 12,9% соответственно (рис.3).

Оптимизирующее влияние курсового низкочастотного биорезонансного воздействия на вегетативную реактивность при проведении эмоциогенной пробы также оценивали через 1 месяц после воздействия и соотносили полученные результаты с фоновыми, без коррекции (рис.2). У стресснеустойчивых операторов наблюдалось снижение тонуса симпатического отдела ВНС. Так, уже в исходном состоянии отмечалось достоверное уменьшение низкочастотного компонента спектра (LFн.е.) на 19,4%, при этом показатель симпато-вагусного соотношения (LF/HF) недостоверно уменьшался на 20%; индекс напряжения достоверно снижался на 18%. Обращает на себя внимание предстартовое состояние лиц группы стресснеустойчивых операторов, характеризующееся достоверным снижением мощности низкочастотной составляющей спектра (LFн.е.) на 19,5%, который по данным литературы ответственен за тонус вазомоторного центра и реализующий свои функции через симпатический отдел вегетативной нервной системы (Баевский Р.М., 2002). Показатель симпато-вагусного соотношения достоверно уменьшился на 22,2% в сторону парасимпатического преобладания, индекс напряжения недостоверно уменьшился на 10,7%; при этом высокочастотная составляющая спектра (HFн.е.), характеризующая тонус парасимпатического отдела ВНС, достоверно увеличилась в среднем на 7% по сравнению с показателями ВСР ''пробы с падением'' без коррекционных мероприятий. Непосредственно после падения выявлено достоверное уменьшение показателя симпато-вагусного соотношения - на 28,5%, недостоверное снижение индекса напряжения на 9,1% (рис.2).

При оценке оптимизирующего влияния высоко- и низкочастотной биорезонансной коррекции на работоспособность операторов, установлено повышение эффективности деятельности не только низкой степени сложности, но и более высокой (рис.4). Показано, что оба метода коррекции улучшали качество сенсомоторного слежения в сравниваемых группах и, наиболее выраженно, у стресснеустойчивых операторов. У них более эффективной оказалась низкочастотная биорезонансная коррекция, после которой качество режима слежения средней степени сложности улучшилось на 49%, а работоспособность в целом увеличивалась от 15,4% до 49,2% (в зависимости от сложности задания), это подтверждается и динамикой ЭЭГ.

Рисунок 4. Эффективность деятельности у стресснеустойчивых операторов до и после курса высоко- и низкочастотного биорезонансных воздействий.

Высокочастотная коррекция способствовала у стресснеустойчивых операторов повышению эффективности самого сложного режима слежения на 14,7%, общая работоспособность увеличивалась от 14,7% до 32,9%.

При сравнении эффективности высоко- и низкочастотного биорезонансного воздействия на работоспособность стрессустойчивых операторов, также была показана большая результативность биорезонансного воздействия в режиме усредненного дыхательного ритма. Так, было установлено повышение работоспособности при выполнении задания низкой и средней степени сложности на 27,2% и 31,6% соответственно, результативность третьего режима слежения, как самого сложного, улучшилось на 19,4%. Высокочастотное биорезонансное воздействие способствовало повышению работоспособности в среднем от 11% до 21,3%, в зависимости от сложности режима.

Таким образом, позитивное влияние биорезонансных методов на работоспособность человека-оператора является результирующей улучшения функционального состояния ЦНС, с восстановлением гармоничности ритмических взаимоотношений между системами ''кора - подкорковые стволовые структуры'' и ''кора- подкорковые структуры - вегетативная нервная система'', а также оптимизации вегетативного обеспечения операторской деятельности с относительным восстановлением симпатико-парасимпатического баланса.

ВЫВОДЫ

1. В основе обеспечения эффективной операторской деятельности лежит оптимальная ритмическая организация физиологических функций. Установлена тесная взаимосвязь устойчивых признаков дезорганизации биоэлектрической активности коры головного мозга и симпатико-парасимпатических механизмов регуляции сердечного ритма у лиц с исходно низким уровнем операторской работоспособности.

2. Признаки нарушения ритмической организации физиологических функций потенцируются на фоне стандартной эмоциогенной нагрузки (проба ''падение с колен''), в основе которой лежит пассивно-оборонительный рефлекс, и оказываются наиболее выраженными у стресснеустойчивых операторов.

3. Оптимальными режимами биорезонансных воздействий на центральную нервную систему человека-оператора являются высокочастотный, с навязыванием ритмов нормальной ЭЭГ человека на возрастающих частотах (4 - 7 - 12 Гц), и низкочастотный, в основе которого лежит усвоение усредненной величины собственного дыхательного ритма (12 - 14 дыхательных циклов в 1 минуту).

4. Воздействие на операторов в режиме возрастающих частот в диапазоне нормальной ЭЭГ способствовало повышению эффективности деятельности в среднем от 11 до 32,9%, в зависимости от степени сложности. Высокочастотное биорезонансное воздействие достоверно повышало уровень работоспособности в группе стресснеустойчивых операторов (более 14%), что обеспечивалось повышенным уровнем активации центральной нервной системы и усилением вагусных влияний (выраженное снижение низкочастотной составляющей спектра сердечного ритма).

5. Курсовое биорезонансное воздействие на человека в режиме усредненного дыхательного ритма способствовало повышению профессиональной работоспособности при выполнении наиболее сложного режима слежения до 17%. Результатом применения низкочастотного воздействия был устойчивый уровень активации коры головного мозга при одновременном относительном снижении уровня активности подкорковых стволовых структур, в сочетании с оптимизацией вегетативного обеспечения деятельности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Установленные личностные и психофизиологические составляющие успешности операторской деятельности целесообразно использовать при определении индивидуальных показаний к биорезонансной коррекции для повышения устойчивости к воздействию эмоциогенных факторов и оптимизации работоспособности у стресснеустойчивых операторов.

Физиологически обоснованные методы высокочастотной (ритмическая фото-фоностимуляция на возрастающих частотах) и низкочастотной (управление ритмом дыхания) биорезонансной коррекции функционального состояния рекомендуется использовать в практике работы кабинетов психофизиологической разгрузки лечебно-профилактических учреждений для снижения профессионально обусловленного психо-эмоционального стресса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1.Кочегура Т.Н. Качество операторской деятельности у стрессустойчивых и стресснеустойчивых лиц / Т.Н. Кочегура, А.Н. Долецкий, А.А. Колчин // Биология - наука ХХI века: Сб. тез. 8-ой Междунар. пущинской шк. - конф. мол. ученых - Пущино, 2004. - С. 116.

2. Клаучек С.В. Оценка адаптивных реакций студентов на воздействие моделируемых эмоциогенных нагрузок / С.В. Клаучек, Г.А. Севрюкова, Т.Н. Кочегура, М.О. Красильникова // Вестн. Волгогр. гос. мед. ун - та. - 2004. - № 11. - С. 18-20.

3. Севрюкова Г.А. Сравнительный анализ адаптивных реакций обследуемых на воздействие моделируемых эмоциогенных нагрузок / Г.А. Севрюкова, Т.Н. Кочегура, М.О. Красильникова // Рос. физиологич. журн. им. И.М.Сеченова. - 2004. - Т. 90, № 8. - С. 235.

4. Миниахметова А.Г. Информативность психофизиологических кожных феноменов при оценке эффективности управления эмоциональным состоянием человека / А.Г. Миниахметова, Т.Н. Кочегура, Д.В. Ракитина // Материалы 62-й науч. конф. студентов и мол. ученых ВолГМУ. - Волгоград, 2004. - С. 9.

5. Лифанова Е.В. Формирование здоровьесберегающей среды развития, обучения, воспитания и информатизации детей, подростков и молодежи / Е.В. Лифанова, Т.Н. Кочегура // Здоровье, обучение, воспитание детей и молодежи в XXI веке: Материалы Междунар. конгр. - М., 2004. - С. 140.

6. Красильникова М.О. Управление вариабельностью сердечного ритма с биологической обратной связью / М.О. Красильникова, А.Н. Долецкий, Т.Н. Кочегура // Биология - наука ХХI века: Сб. тез. 8-ой Междунар. пущинской шк. - конф. мол. ученых. - Пущино, 2004. - С. 117.

7. Кочегура Т.Н. Особенности латеральной организации как критерий профессионального отбора операторов / Т.Н. Кочегура, С.А. Шмидт // XIII междунар. сов. и VI школа по эволюционной физиологии, посв. памяти акад. Л.А.Орбели и 50-летию Ин-та эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова. - СПб, 2005. - С 107.

8. Воробьева Е.В. Электроэнцефалографические корреляты успешности учебной деятельности / Е.В. Воробьева, Г.В. Клиточенко, Т.Н. Кочегура // Здоровье и Образование в XXI веке: Материалы конф. - М., 2005 - С. 37.

9. Клиточенко Г.В. Особенности реакции электроэнцефалограммы на коррекционное биорезонансное воздействие // Акт. вопр. спортивной медицины, леч. физической культуры, физиотерапии и курортологии: Материалы 5-й междунар. науч. конф. студентов и молодых ученых, посв. 100- летию Рос. гос. мед. ун-та / Г.В. Клиточенко, Т.Н. Кочегура // Журн. Рос. ассоциации по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов. - М, 2006. - № 2(19). - С. 26.

10. Шмидт С.А. Метод диагностики параметров психомоторного статуса человека - оператора / С.А. Шмидт, Т.Н. Кочегура, Т.А. Аристова, Е.Л. Шатова // Современные наукоемкие технологии. - 2006. - № 1. - С. 59-60.

Размещено на Allbest.ru